Винтовая обмотка индукционного аппарата

 

Союэ Советскни

Социалистических

Респубпнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТРРСКОМУ СВ ИЛЬСЗВУ

<„> 875486 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву— р )м. к.

Н 01 F 27/28 (22) Заявлено 04. 01.80 (21) 2864186/24-07 с присоединением заявки М9— (23) ПрморитетГосударствеииый комитет

СССР ио релам изобретеиий и открытий

Опубликовано 2310.81.бюллетень И9 39

Дата опубликования описания 231081 (ЗЗ) УФ(621 ° 314 ° .222.6(088.8) (72) Автор изобретения

А.И.Савченко (71) Заявитель (54) ВИНТОВАЯ ОБМОТКА ИНДУКЦИОННОГО

АППАРАТА

Изобретение относится к электротехнике, в частности обмоткам индукционных аппаратов, например трансформаторов и реакторов.

Известна винтовая обмотка, виток которой состоит иэ нескольких параллельных прямоугольных проводников.

Изоляцией такой обмотки служит поясная изоляция проводников, например, из полос кабельной бумаги, которая. наложена на каждый параллельный проводник отдельно. Толщина поясной изоляции выбирается по классу напряЖения обмотки и лежит в пределах

0 55 1ю 35 мм 11 ° 15

Недостатком такой обмотки является низкий коэффициент заполнения обмотки проводниковым материалом изза того, что каждый параллельный проводник имеет большую толщину по- 20 ясной изоляции, и это приводит к увеличению массы и потерь индукционного аппарата. Кроме .того, для уменьшения добавочных потерь от магнитногО поля рассеяния при намотке обмотки необходимо выполнять транспозицию проводников, что повышает трудоемкость обмотки.

Наиболее близкой к предлагаемому по технической сущности и достигаемо- 30 му результату является винтовая обмотка индукционного аппарата, выполненная из транспонированного провода, состоящего из элементарных изолированных проводников и имеющая поясную изоляцию нз бумаги на транспонированном проводе.

В этих обмотках обеспечивается увеличение заполнения обмотки проводниковым материалом за счет того, что параллельные (элементарные) провод"., ники транспонированного провода имеют тонкую эмалевую изоляцию (0,1 мм), а поясная изоляция (0,7-2,0 мм) охватывает все параллельные проводники транспонированного провода (фиг.1).

Кроме того, резко уменьшается количество транспоэиций прн изготовлении обмотки, а если обмотки выполняются нэ одного транспоннрованного провода транспознций в ней не тре- . буется (2).

Недостатком известных обмоток из транспонированного провода является то, что поясная изоляция обмотки изза больших размеров транспоннрованиого провода накладывается неплотно и поэтому разбухает. Из-за разбуха-, ния поясной изоляции увеличивается ее толщина, образуются масляные про875486 слойки между поясной изоляцией и проводом..

Разбухание поясной изоляции, большая ее толщина и масляные прослойки приводят к значительному ухудшению охлаждения обмотки (перегрев повышается на 8-15 С). Это вызывает необ о 5 ходимость увеличивать охлаждающие каналы между соседними витками сверх требуемых размеров (8 1,5-2 раза) а также снижать плотность тока в обмотке (на 20-40Ъ) за счет дополнительного расхода проводникового материала. На выполнение поясной издляции расходуется дорогая кабельная бумага.

Кроме того, из-за выступающего за прямоугольник элементарного .проводни- 15 ка, торцы транспонированного провода имеют негладкую поверхность по периметру сечения, в результате чего на боковой поверхности обмотки повышается напряженность электричес- Щ кого поля и поэтому приходится увеличивать изоляционные расстояния от обмотки до заземленных частей и дру- гих обмоток индукционного аппарата.

Транспонированный провод из-за. д частой перестановки элементарных проводников имеет низкую механическую прочность. Поэтому для обеспечения устойчивости обмотки от радиальных усилий приходится увеличивать расход проводникового материала.

Указанные недостатки приводят к увеличению массы, нагрева и потерь электроэнергии электроиндукционного аппарата.

Цель изобретения — уменьшение массы, нагрева и потерь электроэнергии индукционного аппарата.

Поставленная цель достигается тем, что в известной винтовой обмотке индукционного аппарата, выполнен- 4О ной иэ транспоиированного провода, состоящего из элементарных изолированных проводников, и имеющей поясную изоляцию, например, иэ бумаги, обмотка снабжена дополнительным элемен- 45 тарным проводником с поясной изоляцией расположенным по крайней мере на одйой боковой пОверхности обмотки.

Кроме того, дополнительные проводники выполнены из высокопрочного материала, например из маломагнитной стали или иэ сплава цветных металлов.

Благодаря дополнительным элементарным проводникам с поясной изоляцией требуемой толщины обеспечивается электрическая прочность главной и продольной изоляции обмотки. Этому способствует также гладкая поверхность дополнительных проводников °

При этом отпадает необходимость в выполнении поясной изоляции собственно на транспонированном проводе.

На фиг.1 изображена известная об мотка, осевое сечение; на фиг.2 предлагаемая обмотка, осевое сечение.

На боковой поверхности 1 обмотки (фиг.2} транспонированный провод 2 закрыт дополнительным элементарным проводникам 3 с поясной изоляцией 4.

При этом поясная изоляция 4 (фиг.1) на транспонированном проводе

2 отсутствует.При известном решении (фиг.1) из-за разбухания поясной изоляции и между поясной изоляцией и транспонированным проводом 2 образуется масляная:,прослойка 5, а поясная изоляция 4 перекрывает межвитковый канал 6.

При необходимости снизить добавочные потери в дополнительном проводнике 2 от радиальной составляющей магнитного поля рассеяния проводник 2 может быть расщеплен вдоль оси обмотки, как показано на фиг.2 (виток Б )

Для обеспечения механической проч- ности транспонираванного провода без поясной изоляции целесообразно наложить на него бандаж, например из стекловолокнистой ленты. Чтобы бандаж не ухудшал охлаждение транспонирбванного провода, предпочтительно выполнять его из тонкой ленты и накладывать с зазором между соседними бандажами. Бандаж может выполняться в виде колец, наматываемых вокруг провода. Для упрощения технологии нане.— сения бандажа целесообразно наносить его по винтовой линии с зазором между винтами..

Толщина бандажной ленты может быть

0,06-0,1 мм, ширина 3-5 мм, шаг между бандажами 30-60 мм.

Такой бандаж обеспечит достаточную механическую прочность и практически не ухудшает охлаждение, так как он имеет малую толщину и закрывает не.значительную поверхность провода.

Для уменьшения циркулирующих токов от несовершенства транспозиции целесообразно выполнить транспозицию дополнительных проводников относительно транспонированных проводов.

Для снижения циркулирующих токов дополнительно провода можно также соединить с транспонированными проводами через сопротивление, например, из высокоомной проволоки, которое достаточно установить на одном иэ концов обмотки. Сопротивлением можно уменьшить циркулирующие токи между дополнительными транспонированными проводами до любой требуемой величины.

При использовании сопротивления дополнигельные проводники практически исключаются из пропускания нагруэочного тока и используются только для упрочнения изоляции и повышения механической стойкости обмотки.

Благодаря отсутствию поясной изоляции на транспонированном проводе

87548б ного аппарата, повышает динамическую Источники информации, стойкость обмотки от радиальных меха- принятые во внимание при экспертизе ннческих усилий. 1. Тихрмйров h.N. Расист транс20 форматоров. М., "Энергия", 1968, рис.5;20.

Формула изобретения 2. Герасимова Л.С. и др. Технология и механизация производства обмо1. Винтовая обмотка индукционного ток и изоляции силовых трансформато аппарата, выполненная иэ траснпониро- Q5 роэ. М., "Энергия", 1979, рис.3-1.

Фиг.1

Фиг.Р

Составитель A.Ïàíèáðàòåö

Редактор T.Êèñåëåâà Техред Ж.Кастелевич Корректор И.Коста

Заказ 9358/79 Тираж 787 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент"-, г.ужгород, ул.Проектная,4 резко улучшаются условия охлаждения обмотки. Это позволяет уменьшить межвитковые каналы, но повысить плотность тока в обмотке, из-эа чего уменьшатся ее размеры. При винтовой обмотке, когда между соседними нитками действует напряжение одного витка, эмалевой изоляции элементарных проводников транспонированного провода достаточно для прочности продольной изоляции обмотки. За счет указанных преимуществ предлагаемой обмотки снижается масса, нагрев и потери электроэнергии индукционного аппарата.

Изобретение позволяет также повысить нагрузочную способность и увеличить единичную мощность индукционванного провода, состоящего из элементарных изолированных проводников, и имекщая поясную изоляцию, например, нэ бумаги, о т л и -ч а ю щ а я с я

-. ем, что, с целью уменьшения, массы, нагрева и.потерь электроэнергии индукционного аппарата, обмотка снаб" жена дополнительным элементарным проводником с поясной изоляцией расположенным, по крайней мере на одной боковой поверхности обмотки.

2. Обмотка по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что дополнительные проводники выполнены из высокопрочного материала, например маломагнитной стали или сплава цветных металлов.